4.2 PCI9820双缓冲数据采集模式

在DOS 环境下，一次DMA或中断方式采集数据通常不能超过640 kB。在Windows环境下，一次DMA的数据量依赖于板卡的PCI控制芯片的寻址范围和系统物理内存大小，虽然可能很大但仍无法实现较长时间实时数据采集功能，而PCI9820提供的双缓冲模式可以解决这一问题。

双缓冲一个是循环缓冲，一个是用户缓冲。循环缓冲又分成两个部分。采集的数据先写入循环缓冲区，当半满时，循环缓冲区的前半部分写入到用户缓冲区中。采集的数据继续向循环缓冲区的后半部分写入。当循环缓冲区全写满时，循环缓冲区的后半部分数据再写入用户缓冲区中，此时，采集的数据会继续写入循环缓冲区的前半部分。如此反复，每半满一次，循环缓冲区的前或后半部分就会被写到用户缓冲区中去，从而达到连续高速采集的功能。值得注意的是，双缓冲方式涉及到内存的频繁读写，因此当采样速率很高或是系统任务很繁忙的时候，可能会出现数据丢失现象。具体程序设计可参考例程和文献[3，4]。

4.3 采样信号分析

按照前面介绍的采样频率方案以及PCI9820的双缓冲数据采集模式，我们对GP2015的中频信号进行采集，数据存在计算机硬盘上，在Matlab软件平台下对这些数据进行时频分析，并进行捕获跟踪处理。

结果表明当采样频率为6 MHz和12 MHz时，数据连续可靠，为后续软件基带处理提供了真实可靠的数据。图3，图4分别为采样频率为6 MHz和12 MHz的信号频谱图，图5为以6 MHz进行采样的数据进行相关捕获运算，得到的9号卫星捕获结果图，表明数据完好可用。

5 结语

利用PCI9820高性能数据采集卡和GP2015射频模块构建的GPS数据采集系统，利用该系统实现了对GPS信号长时间连续采集，并对数据进行了分析处理，结果表明数据连续完好，可用于后续基带处理，实现了软件GPS接收机，也为其他带通信号的采集处理提供了参考。